Скачать стандартный микшер регулятор громкости windows xp. Цифровой кнопочный потенциометр — регулятор громкости

Фактически все устройства воспроизведения музыки имеют возможность регулировки уровня громкости. На телефоне есть кнопки + и -, на колонках переменный резистор, автомагнитола регулируется энкодером итд. Но вот с компьютером незадача - для регулировки громкости нужно двигать мышкой в трей за системной громкостью или громкостью плеера. И это неудобно. Для решения этой задачи собрал некоторое устройство…

Я решил, что проще и удобнее всего будет реализовать управление громкостью вращением рукоятки энкодера.

Что такое энкодер и принцип его работы

Энкодер - это датчик угла поворота. Их бывает два вида: абсолютные и относительные(инкрементные).
В случае инкрементного энкодера, который я использовал, при вращении рукоятки получаем информацию о направлении вращения: по часовой стрелке или против. Сильно упрощая, при вращении на некоторый градус приходит сигнал, и так каждые N градусов. В моём случае каждые 18 градусов(энкодер имеет 20 импульсов на 360 градусов).

Понятно и подробно про работу энкодера можно почитать .

Значение с энкодера будут передаваться на компьютер через arduino digispark - компактная вариация на тему ардуино, где программатором выступает сам микроконтроллер atiny85. Фишка дигиспарка в том, что его можно запрограммировать как hid-устройство: после подключения к компьютеру он будет определяться как клавиатура/мышь/итд и не нужно ставить на компьютер дополнительные программы.

Помните шутку, про то, что любую вашу задумку уже в совершенстве реализовал какой нибудь азиат? В поисках ответов, как заставить работать мой велосипед я нашёл 5 вариантов сборки подобных устройств. А 2 из них - на той же элементной базе, что использовал и я. В итоге я просто скопировал код у ребят из , переподключил энкодер так, как рекомендуют это они и всё заработало! Сразу. Без танцев с бубном.

Но обо всём по порядку.

Железо

Берем , и подключаем согласно или моей зарисовке:

2 верхних контакта энкодера - это кнопка(рукоятку можно не только крутить, но и нажать на неё). Один из них подключается к контакту P1, второй к 5V. Какой куда - без разницы.
3 нижних контакта - выход энкодера. Средний подключаем к GND, крайние к P0 и P2.

Так это выглядит у меня

Изночально я не планировал делать обзор, поэтому взял попавшийся под руки МГТФ....

Прошивка

Для начала с (разработчиков digispark) скачиваем Digistump.Drivers.zip из которого устанавливаем драйвера согласно разрядности вашей ОС(DPinst.exe или DPinst64.exe).
Затем ставим и открываем его. Добавляем ссылку для менеджера плат, скачиваем в менеджере плат «Digistump AVR Boards» и выбираем плату. Как это сделать .
Теперь скачиваем библиотеку из которой копируем папку «TrinketHidCombo» в «C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries»(или куда было установлено arduino ide).
Открываем эту самую папку «TrinketHidCombo», открываем подпапку «examples/TrinketVolumeKnobPlus» и в ней открываем файл «TrinketVolumeKnobPlus.ino».
Нажимаем «загрузка»(стрелка вперед), ждем пока скетч скомпилируется и появится приглашение для подключения дигиспарка:

Только после этого подключаем наше устройство к компьютеру и ждем завершения загрузки.
Секунд через 5 дигиспарк «отвалится»(раздастся звук отключения устройства) и переподключится уже как hid-устройство ввода.

Крутим рукоятку энкодера, удивляемся что всё работает. При вращении по часовой стрелке звук увеличивается, против часовой уменьшается. При нажатии звук глушится(«mute»).

Как это работает

Если повернуть рукоятку энкодера, п.о. интерпретирует это как сигнал добавить или уменьшить громкость. Для этого средством библиотеки эмулируется нажатие мультимедийных кнопок клавиатуры «увеличить громкость» и «уменьшить громкость». А так же «mute».

Пара прыжков с бубном

Ибо до танцев не дотягивает.

С первого раза получилось немного не так как хотелось и регулировка работала наоборот(при вращении по часовой стрелке звук уменьшался). Решение было простым и банальным:
я заменил
#define PIN_ENCODER_A 0 #define PIN_ENCODER_B 2 на #define PIN_ENCODER_A 2 #define PIN_ENCODER_B 0 то есть поменял местами входные пины.

Потом я решил, что изменение громкости на 24% при полном обороте рукоятки - это слишком медленно. И я просто дублировал код, эмулирующий нажатие кнопок увеличения и уменьшения громкости:
if (enc_action > 0) { TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_VOL_UP); } else if (enc_action < 0) { TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_VOL_DOWN); } было заменено на if (enc_action > 0) { TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_VOL_UP); TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_VOL_UP); } else if (enc_action < 0) { TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_VOL_DOWN); TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_VOL_DOWN); }
А потом я подумал, что отдельная кнопка приглушения музыки музыки бесполезна - можно просто крутнуть регулировку влево. А вот возможность поставить музыку на паузу будет гораздо интереснее.
Для реализации этого, я заменил
TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_MUTE); на TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_PLAYPAUSE);
Список возможных клавиш можно подсмотреть в файле «TrinketHidCombo/TrinketHidCombo.h».

Корпус

Под руки попалась вот такая железная коробочка, её и использовал.

Просверлил отверстие для штока энкодера, зажал его, подложив несколько шайб. Просверлил отверстие для провода usb. Набил внутренности поролоном, чтобы ничего не болталось и не звенело.

Идеи для доработки

Есть мысль реализовать переключение треков. Дополнительные кнопки добавлять не хочется, а вот с имеющейся можно поиграть. Первый возможный вариант - это как на телефонной гарнитуре: двойное нажатие - следующий трек, тройное - предыдущий. Второй вариант - нажать на рукоятку и повернуть: поворот по часовой стрелке - следующий трек, против часовой - предыдущий. Или вообще комбинированный вариант, когда по двойному/тройному нажатию будет переключение, а поворот с нажатием будет работать как перемотка вперед/назад. Я пока не решил как мне больше нравится, поэтому еще не реализовал ни один из вариантов.

Список покупок или элементная база

1. - $1.25
2. - $0.99
3. - $3.99
4. Немного проводов, паяльник, припой, usb-провод, какой нибудь корпус - условно бесплатно
5. Более-менее прямые руки - бесценно

Итого $6.23, при этом можно сэкономить на рукоятке, но можно хорошо потратиться на красивый корпус.

Вывод

Самое главное - устройство работает. Работает без задержек, без сбоев. На любом компьютере, с любой О.С.
При этом есть мысли по улучшению корпуса и добавлению дополнительных действий.

И как оказалось - всё весьма просто. Главное это идея, а реализация - вопрос десятый. Так что дерзайте)
Добавить в избранное Понравилось +114 +172

Небольшая бесплатная программа для комфортного регулирования громкости звука без необходимости крутить ручки на колонках или наушниках.

Галерея скриншотов

За годы, которые уже массово существует персональный компьютер, создано миллионы программ практически на все случаи жизни. Одни из них призваны решать глобальные задачи или что-то создавать. Другие же, служат для облегчения выполнения тривиальных повседневных заданий, неизменно связанных с работой компьютера. И, что характерно, никак нельзя сказать, что простые программы менее важны, чем софтовые гиганты. Они - полностью равноправны!

В данной статье речь пойдет как раз о такой небольшой и неприметной, но весьма полезной программе, предназначенной для регулировки звука на компьютере - Volume2 .

Ее основное предназначение - облегчить и упростить задачу регулирования громкости на компьютере. Однако, в отличие от аналогов, Volume2 может это делать не только по вращению колесика мыши над иконкой в трее и "горячими" клавишами, но также еще как минимум двумя способами: за счет зажатия левой и правой кнопок мыши, а также с использованием колесика в углах монитора!

"Горячие" клавиши (от англ. hot keys) - сочетание клавиш для ускоренного вызова нужной функции ОС.

Основным преимуществом Volume2 перед стандартным регулятором громкости в Windows является упрощенный доступ к настройкам и доступность регулирования уровня звука в полноэкранных приложениях (например, в играх).

Сравнение регулятора громкости Volume2 с платным аналогом VolumeScroller

Как видим из сравнения, бесплатная Volume2 по возможностям легко обходит платный аналог! Однако, помимо своей основной функции (регулирование звука) она может и еще кой-чего:

OSD (сокр. англ. on-screen display – "отражение на экране") - один из популярных способов отображения различной информации на дисплее телевизоров и мониторов ПК.

отображать экранные OSD-индикаторы для визуализации уровня звука и распределения его по каналах;
за счет горячих клавиш управлять яркостью экрана, запускать файлы и перезагружать/выключать компьютер;
реализовывать функцию прокрутки колесиком мышки неактивного окна под курсором;
запускать задачи по расписанию (установка уровня громкости и яркости экрана, запуск приложений и отображение напоминаний).

Первый запуск и настройка

Программа Volume2 не требует установки, поэтому для начала работы с ней достаточно будет просто распаковать скачанный с нашего сайта архив в любую удобную папку и запустить исполняемый файл Volume2.exe. В трее появится иконка программы, однако, если вызвать ее меню, то оно окажется на английском:

Трей (англ. tray – "лоток") - разговорное название области уведомлений операционных систем семейства Windows.

Чтобы изменить язык, нужно войти в меню настроек, которое вызывается либо пунктом "Volume2 " из вышеупомянутого контекстного меню, либо двойным кликом по иконке в трее. Здесь переходим сразу в раздел "Language", выделяем в списке "Русский" и жмем кнопку "Apply":

Теперь можно приступать к рассмотрению функций программы в привычном нам русскоязычном интерфейсе.

Основные настройки Volume2

Начать ознакомление с возможностями настройки программы предлагаю со вкладки "Основные":

Здесь мы можем выбрать основное и дополнительное (если оно есть) устройства вывода звука, указать шаг изменения уровня громкости и настроить баланс по каналам. Данные настройки будут влиять на параметры изменения звука при помощи прокрутки колесика мыши над иконкой программы в трее и горячих клавиш.

Кстати, следующим шагом настройки я бы советовал именно конфигурацию горячих клавиш в одноименной вкладке:

По умолчанию здесь имеется уже пять предустановленных функций: добавление/убавление громкости основного и дополнительного аудиоустройства, а также отключение звука. Однако, регулировка уровня основного устройства по умолчанию настроена крайне неудобно, поскольку использует системное сочетание CTRL+колесико мыши, которое служит для масштабирования изображений и веб-страниц. Поэтому, советую сразу изменить первые две клавиатурные комбинации, добавив дополнительную клавишу-модификатор ALT или SHIFT.

Помимо уже упомянутых функций, можно настроить горячие клавиши для следующих действий:

Вызов настроек.
Вызов списка аудиоустройств.
Открытие стандартного регулятора громкости.
Открытие микшера звука.
Установка определенного значения уровня звука в процентах.
Открытие/закрытие CD-ROM.
Установка яркости экрана.
Настройка баланса каналов.
Извлечение USB-устройств.
Настройка аудиоустройств.
Отображение процента заряда батареи для ноутбуков.
Запуск любого приложения или документа.
Отключение монитора.

Как видим, благодаря таким обширным настройкам можно использовать Volume2 не только по прямому назначению, но также, для ускорения выполнения других часто используемых системных функций! Думаю, каждый найдет здесь что-то свое, мне же лично приглянулись функция быстрого запуска программ и выключения ПК:)

Настройки внешнего вида

Кастомизация (англ. customisation) - англицизм, часто использующийся в околокомпьютерной терминологии, означающий настройку чего-либо под нужды конкретного пользователя.

Помимо богатого функционала Volume2 предлагает еще и широчайшие возможности кастомизации внешнего вида как иконки самой программы, так и всех OSD-элементов, которые отображаются на экране. Первой по счету идет вкладка "Экранный индикатор". Ее и откроем:

Данная вкладка предназначена для настройки параметров работы и внешнего вида окошек уведомления о событиях Volume2 . Отображение индикаторов можно отключить вообще, либо же не показывать в полноэкранных приложениях. Также есть возможность указать как долго OSD-окошко будет находиться на экране. Сам внешний вид окошка может быть трех видов: обычный текст (цвета и размеры настраиваются), трекбар (цветная полоска с опциональным отображением процентов уровня громкости) и скин.

Скин (англ. skin – "кожа") - сменная графическая оболочка программы, сайта или операционной системы.

Естественно, что самым функциональным и красочным вариантом оформления OSD-сообщения является скин. Он и выбран по умолчанию. Справа от маленькой картинки-превью темы в виде иконок отображается ее функционал. Всего в скине может быть до 6 отдельных индикаторов, которые отображают:

уровень громкости;
уведомление об открытии дисковода;
уведомление о подключении USB-устройств;
уровень заряда батареи (по нажатию горячих клавиш);
яркость экрана;
баланс звука по каналам.

Каждый из индикаторов будет появляться только в случае изменения отслеживаемого параметра средствами программы (обычно, по нажатию горячих клавиш), но не стандартными методами. Поэтому, для экономии ресурсов ПК данную функцию можно вообще отключить без особого ущерба для функционала.

Второй вкладкой, которая отвечает уже за внешний вид иконки программы будет вкладка "Системный трей":

Переменная (англ. variable или var) - в компьютерной терминологии и программировании определенная область памяти, к которой можно обратиться по специально объявленному имени для хранения и считывания значения, записанного в данной области.

Здесь мы так же, как и для OSD-окна, можем выбрать скин иконки и установить количество шагов изменения громкости (по умолчанию 100, что соответствуя 100% равняется 1% за шаг). Кроме того, здесь можно активировать опцию вывода всплывающей подсказки. С ее помощь можно выводить любые доступные в программе переменные, связанные со звуком. В стандартном скине это, в принципе, ни к чему, но, если Вы активируете скин без числовой индикации (в виде крутилки), то знать точный уровень громкости не помешает, а значит, опцию лучше включить.

Альтернативные способы управления звуком

Как я уже говорил, Volume2 позитивно отличается от аналогов тем, что имеет несколько альтернативных вариантов управления громкостью, которых обычно нет в других программах. Первым делом предлагаю заглянуть во вкладку "События мыши":

Здесь мы можем настроить действия по левому, правому и среднему (колесико) клику мышью на значке в трее. Кроме того, можно активировать пункт "Включить длинный клик". Эта опция позволяет постепенно повышать или понижать уровень звука при зажатии, соответственно, левой или правой кнопки мыши над значком в трее.

В нижней части данной вкладки имеется ряд опций для обработки вращения колеса мыши. Рекомендую настроить здесь только первый параметр "Вращая колесо мыши над" для выбора места, в котором прокрутка будет распознаваться как функция изменения громкости. Остальные же параметры, на мой взгляд, просто бесполезны (хотя, это чисто субъективное мнение:)).

Еще одной интересной возможностью управления звуком является использование краев экрана, чего я раньше нигде еще не встречал. Чтобы активировать и настроить данную функцию, зайдем во вкладку "Управление у края":

Суть метода в том, что Вы выбираете края экрана, которые будут активными при приближении к ним курсора мыши. Далее при наведении на активный край и передвижении мыши вверх-вниз (или прокрутке колеса на Ваш выбор), Вы можете менять уровень громкости. Собственно, на этой вкладке и можно настроить параметры работы вышеупомянутой функции, а также внешний вид индикатора.

Настройка дополнительных возможностей

Со стандартным функционалом Volume2 мы разобрались, однако, в программе имеется еще ряд опций и возможностей. Они не относятся напрямую к регулированию звука, но существенно расширяют круг задач, которые может выполнять программа. Касательно опций, рекомендую заглянуть во вкладку "Системные":

Здесь имеются традиционные настройки, типа автозагрузки программы и проверки обновлений, однако, рекомендую обратить внимание не на них, а на опцию "Прокручивать содержимое под указателем мыши (KatMouse)". Активация этого пункта позволит Вам прокручивать содержимое любого открытого (даже неактивного!) окна колесиком мыши.

Если Вы не отключали показ OSD-уведомлений, то ниже на этой же вкладке Вы сможете указать, для каких событий уведомления должны отображаться.

Последней же вкладкой, которой мы еще не видели является "Расписание":

В этой вкладке разработчики умудрились разместить практически полноценный планировщик задач! С его помощью в заданный момент времени можно:

Установить определенный уровень громкости.
Запустить нужную программу.
Отобразить текстовое сообщение-напоминалку.
Задать баланс звука по каналам.
Изменить яркость экрана.

Созданные задачи можно запускать как в точно заданное время, так и в неопределенном промежутке, либо с указанной периодичностью и частотой. Также, при желании, задачи можно на время деактивировать, не удаляя их, что довольно удобно.

Достоинства и недостатки Volume2

Плюсы:

поддержка горячих клавиш и привязка к ним различных дополнительных функций;
широкие возможности кастомизации;
несколько вариантов управления громкостью;
встроенная система планирования заданий;
удобство использования и простота настройки.

Минусы:

не совсем удачно установлены горячие клавиши по умолчанию.

Выводы

Если Вы ищете способ упростить регулирование звука, либо Вам часто требуется его отключать вовсе, то, думаю, инструмента лучше Volume2 Вам не найти! Обычно, я критически отношусь к различному софту, выискивая в нем недостатки, но в данном случае недостатков, которые нельзя было бы устранить при помощи настроек, просто нет:) И это радует.

Радует также еще и то, что программа прекрасно работает как на старых ПК с 32-битной Windows XP, так и на современной Windows 8.1 x64. За время тестирования программа ни разу самопроизвольно не отключалась и выполняла свои функции как в оконном, так и в полноэкранном режиме. Посему, вердикт может быть только один - Volume2 на сегодняшний день лучшая бесплатная программа для управления звуком на ПК!

P.S. Разрешается свободно копировать и цитировать данную статью при условии указания открытой активной ссылки на источник и сохранения авторства Руслана Тертышного.

Когда встает вопрос что поставить на вход УНЧ для управления звуком? Решений много можно установить сдвоенный резистор или счетверённый регулятор, а если звуковых каналов намного больше можно применить электронные регуляторы громкости на специализированных микросхемах, но это будет достаточно дорого. Но существуют и простые способы решения этой проблемы.

Принцип работы обоих схем заключается в том, что как только на базу транзистора поступает положительный потенциал через резистор, транзистор открывается и шунтирует вход УНЧ - громкость на его выходе снижается.

Главная особенность схемы - регулятор громкости запоминает уровень последней даже после выключения питания.

Маленькая полезная схема, позволяющая настраивать громкость крутилкой. Вставляется в USB порт, подходит для операционных систем Windows и Андройд. Для андройда есть один недостаток - не работает кнопка MUTING. Драйвера ставить не нужно.

Основа схемы USB экнкодера микроконтроллера ATtiny85 прошивка к нему и печатная плата лежит по ссылке выше. Печатная плата достаточно миниатюрная, чуть больше площади корпуса энкодера.

Прошивки в архиве две, одна под схему выше, другая немного подпилена для увеличение громкости в левую сторону (в случае если энкодер расположить с противоположной стороны печатной платы). Фьюзы также в архиве, читаем в статье.

Микросборка позволяет регулировать громкость цифровым методом. Настройка уровня осуществляется не переменным резистором как в выше рассмотренных схемах, а при помощи специализированной микросхемы. Конструкция состоит из одной микросборки DS1669 и двух кнопок. Первая увеличивает громкость (S1), а другая снижает (S2).

Микросборка представляет собой типовой двухканальный цифровой регулятор громкости с кнопочным управлением. Увеличение уровня громкости осуществляется нажатием на кнопку SB1, а снижение - SB2. Нажатие на SB3 отменяет действия кнопок SB 1 и SB2 и переводит работу LC7530 в режим ожидания с минимальным током потребления.

Первая рассмотренная схема регулятора тембра построена на основе микросборки К140УД1А и используется преимущественно в роли качественных усилителей низкой частоты. Данная конструкция позволяет производит настройку уровня входного сигнала для различных частотных составляющих. Вторая выполнена на микросхеме TDA1524A

Электронная регулировка в данной схеме осуществляется с помощью двух кнопок SB1 громче и SB2 тише.

Многие радиолюбители использующие эту микросборку ругаются на посторонний фон, но как только я заменил неэкранированный провод, на экранированный гул пропал. Единственный минус, который я заметил, при выключении и повторном включении громкость сбрасывается и приходится заново её настраивать. А в целом нормальная схема.

На микросхеме TDA1552 для управления звуком? Обычный сдвоенный резистор. А если у нас квадровключение на 4 канала? Кто-то подсказывает - счетверённый регулятор:) А если мы собрали домашний кинотеатр на 6 каналов? Тут уже в бой вступают сложные и дорогостоящие электронные регуляторы громкости на специализированных микросхемах. И такой узел по сложности и цене может превосходить сам усилитель. Тем не менее есть простой выход, как реализовать функцию управления громкостью всего на одном транзисторе. Предлагаемая ниже схема из журнала радиолюбитель, позволяет одним переменным резистором управлять громкостью сразу нескольких каналов.

На одной схеме показан один канал ргулятора громкости, а на другой - сразу 4 канала. Естественно их может быть и 5, и 10. Суть метода заключается в том, что подавая на базу транзистора положительный потенциал через резистор, транзистор открывается и шунтирует вход УНЧ - громкость снижается.

С этой схемой был проведён ряд экспериментов. Выяснилось, что питание базы можно брать начиная от 1,5В. Максимальный предел напряжения определяется ограничительным резистором на 1кОм. Если мы нашли в допустим 12В, то и резистор надо увеличить до безопастных для базового тока 30кОм. Ток потребления базовой цепи в открытом состоянии - несколько миллиампер. В общем подберёте.

В открытом состоянии транзистора, возможно будет слышен очень тихий звук из-за падения напряжения на кремниевом кристалле. Чтоб молчание было полным - нужно использовать германиевый транзистор типа МП36 - МП38.

Конденсаторы на входе и выходе электронного регулятора громкости используют неполярные. Транзистор ставим любой маломощный Н-П-Н, типа КТ315, КТ3102, С9014 и т.д. Переменный резистор для электронного регулятора на сопротивление в пределах 10-100кОм. Желательно с линейной характеристикой.

При замыкании движка на массу, все транзисторы закроются и громкость станет максимальной. Перемещая движок к плюсу питания, мы понемногу открываем транзисторы и звук станет затихать. Резистором, что подключен к плюсу питания, выставляем плавность изменения громкости по всему повороту резистора. Чтоб не было так, когда уже после половины поворота громкость исчезла и дальше крутим напрасно. Использование данного электронного регулятора громкости с одной стороны немного увеличит уровень шумов, но с другой - снизит наводки на провода, так как теперь нет необходимости тянуть два раза экранированный провод от выхода предварительного усилителя до входа усилителя мощности.

Наилучшая конструкция регулятора громкости (Pt 1)

Регулятор громкости в Hi-Fi усилителе или предусилителе (либо любом другом аудиоустройстве, если уж на то пошло) кажется по-настоящему простым, не так ли? Неверно! Чтобы добиться плавного повышения уровня громкости, соответственно нелинейной характеристикой нашего слуха, потенциометр должен иметь логарифмическую зависимость изменения сопротивления от угла поворота его оси. Линейный потенциометр, используемый для регулировки громкости, дает довольно неудовлетворительный результат.

Если вы не заплатите довольно существенную цену, то стандартный логарифмический потенциометр, который вы покупаете в магазинах электроники, вообще не является логарифмическим, а состоит из двух линейных секций, каждая из которых имеет разный градиент сопротивления. Теоретическое обоснование подобного заключается в том, что они совместно образуют кривую, «достаточно близкую» к логарифмической (или звуковой) зависимости. Как многие убеждаются, такое случается достаточно редко и при вращении движка потенциометра часто проявляется ярко выраженный «разрыв».

Как и во всех потенциометрах, используемых в качестве регуляторов громкости, первые 10% угла поворота приводят к очень большому её изменению (по существу, от «выключено» до тихо слышимого). «Истинный» логарифмический ответ на весь диапазон, возможно, в 100 дБ, не очень полезен, поскольку большую часть времени работы коэффициент усиления изменяется в относительно небольшом диапазоне. Изменение на 25 дБ соответствует отношению мощности 316:1 - это, как правило, и будет тем диапазоном, в котором используется любой регулятор громкости.

Рис. 1 Схема аппроксимации потенциометра

Возьмите линейный потенциометр на 100 кОм (VOL) и подключите резистор (R = 10…15 кОм, 12 кОм, для получения схемы на Рис. 1), как показано выше, для получения указанной кривой, приведенной на Рис. 2. Казалось бы, это должна быть прямая линия, но на самом деле она намного ближе к логарифмической, чем у стандартного логарифмического потенциометра. Для стерео используйте сдвоенный потенциометр с двумя резистивными секциями и включите обе одинаково. Для R рекомендуется использовать резистор с точностью 1 %. Потенциометр может иметь различный номинал, следует только сохранять соотношение в диапазоне от 6:1 до 10:1 между номиналами потенциометра и сопротивления R, соответственно. В то время, как отношение 8.33:1 (как показано на Рис. 1) близко к реальной логарифмической кривой, при низких уровнях сигнала все еще возможна чрезмерная чувствительность. Можно использовать более высокие коэффициенты, чем 10:1, но это будет приводить к чрезмерной нагрузке на движок потенциометра, либо же требовать использования потенциометра со слишком большим сопротивлением.

Рис. 2 Кривая зависимости выходного уровня от угла поворота, в дБ

При условии, что коэффициент усиления предусилителя определен верно, хорошее приближение к истинной логарифмической функции потенциометра получается по крайней мере в диапазоне 25 дБ, что достаточно для обычно требуемых регулировок.

Коэффициент усиления предусилителя является правильным тогда, когда ручка потенциометра бо́льшую часть времени своей работы находится в положении между 10 и 14 часами. Если громкость часто ниже или выше этого диапазона, пересмотрите возможность изменения коэффициента усиления предусилителя. Чтобы получить «двухступенчатый» регулятор громкости, коэффициент усиления можно переключать, благодаря чему всегда доступна оптимальная настройка.

Другим преимуществом «фальшивой» логарифмической зависимости является то, что линейные потенциометры обычно стабильнее (и лучше регулируют) мощность, чем коммерчески доступные «логарифмические» потенциометры, за счет чего будут меньше различаться уровни сигнала между левым и правым каналами. Дополнительный резистор еще больше улучшает эту зависимость, позволяя дешевому углеродному потенциометру сравняться с высококачественным (по крайней мере, по точности - я не буду здесь обсуждать качество звука).

Удостоверьтесь, что импеданс источника (буферного каскада) низкий и что он способен управлять сопротивлением нагрузки, когда регулятор установлен полностью на максимум (для потенциометра на 100 кОм общее сопротивление может снижаться до 9 кОм). Необходимую кривую зависимости потенциометра испортит применение соединительных проводов с высоким импедансом настолько, что она больше не будет напоминать ничего полезного.

Наилучшая конструкция регулятора громкости (Pt 2 - дальнейшие идеи)

Схема первоначально разработана Питером Баксандалом (известна среди множества других проектов, как регулятор уровня громкости в обратной связи), существует также ее активная версия «наилучшего регулятора уровня», использующая операционный усилитель и потенциометр в контуре обратной связи. Логарифмическая зависимость почти идентична таковой для пассивной схемы, приведенной выше, но эта схема может обеспечить как усиление, так и затухание сигнала. Пример этой конструкции можно найти в Проекте № 24 , а схема базовой идеи показана на Рис. 3.

Рис. 3 Активный логарифмический регулятор громкости

Буфер (U1A) позволяет каскаду инвертирования (необходимому для обеспечения работоспособности схемы) иметь очень высокий входной импеданс. В противном случае это было бы невозможно без использования резисторов с очень высоким номиналом, что может увеличить шум до неприемлемого уровня. Максимальный коэффициент усиления, как показано, равен 10 (20 дБ), а минимальный коэффициент усиления равен 0 (максимальное ослабление). Входное сопротивление является переменным и зависит от положения движка потенциометра. При минимальном усилении входной импеданс составляет все 50 кОм потенциометра, он опускается до примерно 27 кОм при среднем положении движка потенциометра и до около 4,3 кОм при максимальном усилении. Импеданс намного меньше, чем у самого потенциометра из-за наличия обратной связи с оконечного операционного усилителя.

Эти значения импеданса аналогичны (но немного ниже), чем у простой пассивной версии (при использовании потенциометра на 100 кОм) и опять же требуют низкоимпедансного источника, либо логарифмический закон не будет соблюден должным образом. Фактическое значение для VR1 не имеет значения и что-либо от 10 кОм до 100 кОм будет работать одинаково хорошо, хотя и будет влиять на входное сопротивление. Ошибка при 50 % угла поворота движка потенциометра составляет менее 5 % при его значениях от 10 кОм до 100 кОм.

Рис. 4 Зависимость между выходным уровнем и углом поворота движка по схеме Рис. 3

Обратите внимание, что дополнительное преимущество улучшенного отслеживания не распространяется на активную версию (по крайней мере, не в той же мере), поэтому используйте наилучший потенциометр, который только можете себе позволить, чтобы обеспечить точный баланс канала. Для многих предусилителей максимальное усиление 20 дБ будет слишком большим. Обычно достаточно усиления 10 дБ. Чтобы получить меньшее усиление, увеличьте номинал R2, (3.3 кОм достаточно близко уменьшит коэффициент усиления до величины 10 дБ). Это также увеличит входной импеданс в наихудшем случае.

Наилучший регулятор громкости (Pt. 3 - Моно-версия)

Описанный ниже трюк использовался в нескольких гитарных усилителях. Однако, из-за того, что для него применяется потенциометр с двумя секциями, он не подходит для стереофонических сигналов, потому что четырехсекционные линейные потенциометры (а также любые другие с четырьмя секциями) раздобыть практически невозможно. Приближение к логарифмической зависимости очень хорошее, по крайней мере в диапазоне 30 дБ, но оно лишь незначительно лучше, чем версия, показанная на Рис. 1, тогда, как для этой схемы требуются две секции.

Рис. 5 Аппроксимация логарифмической зависимости с использованием двухсекционного потенциометра

Ниже показана зависимость ответа от угла поворота. Через конечный диапазон 25 дБ она дает почти прямую линию (то есть, зависимость по-настоящему логарифмическая). Это хороший способ получить гладкий ответ от потенциометра, но, как уже отмечалось, он реально применим только для моносистемы, что, скорее, ограничивает его полезность.

Рис. 6 Зависимость между выходным уровнем и углом поворота движка по схеме на Рис. 5

Улучшенный регулятор громкости (Pt. 4 - многоканальная версия)

Для тех, кто нуждается в многоканальном истинном логарифмическом регуляторе уровня (см. Проект № 141). Проект использует THC2180 VCA и может быть настроен как угодно, от 1 до 8 каналов (или более, если вы используете более 8 каналов). Он идеально подходит для систем домашнего кинотеатра для полного предусилителя и вам нужно использовать только переключение каналов. VCA обеспечивает также усиление, поэтому это, по сути, полный предусилитель.

Улучшенный регулятор баланса (предложенный Ludwig Bernd)

Bernd, читатель «The Audio Pages», предложил полезную схему, в данном случае - «Улучшенный регулятор баланса». Обратите внимание, что описанная конфигурация требует высокоимпедансной нагрузки и пассивный «Улучшенный регулятор громкости» в этой схеме использоваться не может. При использовании показанным ниже образом, он по концепции очень похож на улучшенный регулятор громкости, показанный на Рис. 1, за исключением того, что это (в некотором смысле) та же самая идея, но в обратном порядке.

Имейте в виду, что многие (особенно ранние японские) конструкции используют для балансировки специально сконструированный потенциометр из-за чего он не подходит для схем, показанных ниже. Эти потенциометры обычно имеют центральную фиксацию и сопротивление каждой дорожки остается очень низким от нейтрального до одного (или другого) крайнего положения. Эти «специальные» потенциометры характеризуются тем, что при вращении балансировочного потенциометра уровень остается постоянным в одном канале или в другом. Общий закон изменения этих регуляторов (IMO) для Hi-Fi остается неудовлетворительным.

Ниже приведена стандартная схема регулировки баланса/громкости с использованием обычных потенциометров (один канал):

Рис. 7 Обычный регулятор баланса/громкости

Например: VOL = 10 кОм с логарифмической зависимостью, BAL = 25 кОм с линейной зависимостью

Добавление резистора «R» обеспечивает два интересных улучшения в стандартных цепях регулировки баланса и громкости. Обратите внимание, что коммутатор не является обязательным и может быть легко исключен (т.е., закорочен).

Рис. 8 Улучшение с дополнительным резистором

A) R = VOL (к примеру, 10 кОм)

Балансный потенциометр, когда его движок находится в центральном положении, «виртуально отсутствует».

В таком положении резистивная дорожка балансного потенциометра создает только нагрузку на предыдущую ступень, поскольку ток через скользящий контакт отсутствует (так что вы вообще, если хотите, можете разомкнуть переключатель «Sw1» без изменения чего-либо). Это кажется разумным, т.к. до тех пор, пока вы не регулируете балансировку, он практически отсутствует в цепи (сигнал не проходит через его скользящий контакт). Следовательно, качество (или возраст) балансировочного потенциометра вообще не имеет значения.

Звуковые помехи могут проявиться только по двум причинам:

Если резистивная дорожка балансировочного потенциометра не являются абсолютно симметричной, по крайней мере один из скользящих контактов не будет стоять точно в центре (добавление переключателя Sw1 может это полностью устранить, но я сомневаюсь, что в этом есть необходимость) ,
Если сопротивление углеродистой дорожки потенциометра (наихудший сценарий!) изменяется из-за изменения давления скользящего контакта (вызванного акустическим резонансом, как в угольных микрофонах старых телефонов), нагрузка на предыдущий каскад изменится (но я подозреваю, что в действительности трудно найти каскад, который будет «чувствовать» ее).

Благодаря резистору «R», балансировка вблизи центрального положения работает плавно, а общая громкость значительно меньше, чем без него. Это приводит к другому варианту:

B) R = 4,7 кОм (R = ~ 0,47 * VOL)

Ручка баланса работает, не влияя на общий уровень

Такой вариант обеспечивает наилучшие эксплуатационные удобства, т.к. тогда громкость звука перемещается слева направо без значительного изменения общей громкости. Входное напряжение на обоих каналах постоянное и равное, сумма мощности левого и правого каналов остается приблизительно (± 0,2 дБ) постоянной в диапазоне примерно 80% от всего угла вращения ручки (который относительно центрального положения работает по-прежнему медленно). Я решил использовать фактор 0,47 после некоторого компьютерного моделирования и после этого проверил его в своем предусилителе.

Он действительно работает так, как и ожидалось, (наблюдается небольшое увеличение общей громкости в крайних правых и левых позициях). Я не хочу больше упускать возможность регулировки баланса, поскольку действительно есть записи, страдающие от серьезного дисбаланса каналов. Перемещение кресла или динамиков не является удобным средством против этого явления. Правильным путем является «перемещение» солиста на два фута влево или вправо без изменения общей громкости, просто вращая ручку баланса.

Выбирая подходящее соотношение сопротивлений R/Vol между 1,0 и 0,47, возможен любой компромисс между версиями «золотое ухо» и «максимальный комфорт».

Сопротивление этих «усиленных» цепей примерно соответствует сопротивлению одного потенциометра «VOL» (если R = Vol и BAL ~ 2·VOL), поэтому вы можете добавить BAL и R к любой «чистой» конструкции без изменения её критичных параметров (разумеется, на R будет происходить затухание в 4-6 дБ, поэтому в будущем на шкале вращения ручки регулятора громкости вам потребуется добавить около 5 или 10 градусов дуги). Даже когда регулятор баланса установлен в крайние положения, наблюдается только умеренное изменение нагрузки (максимально –30 %), которое не будет сильно влиять на какой-либо разумно спроектированный предусилитель.

Если в вашем усилителе уже есть стандартная цепь регулировки баланса, к ней легко добавить дополнительные резисторы. Просто припаяйте их к соответствующим выводам балансировочного потенциометра (на одном канале от центра влево и на другом - от центра вправо). Регулятор громкости при этом не задействуется.